HỆ THỐNG ĐỘNG CƠ XE KAMAZ 7403

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Giới thiệu chung về động cơ KAMAZ 7403 1.2.Mục đích ý nghĩa đề tài 1.2.1. Mục đích 1.2.2. Ý nghĩa 1.3. Các thông số kỹ thuật của động cơ KAMAZ – 7403 1.4.Phạm vi nghiên cứu CHƯƠNG II : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1. Cơ cấu trục khuỷu – thanh truyền. 2.2. Nhóm Piston. 2.3. Cơ cấu phân phối khí. 2.4. Hệ thống bôi trơn. 2.5. Hệ thống làm mát. 2.6. Hệ thống cung cấp nhiên liệu. 2.7. Tổng quan về hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel 2.7.1. Quá trình phát triển hệ thống nhiên liệu động cơ diesel. 2.7.2. Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel thông thường. CHƯƠNG III : KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐỘNG CƠ XE KAMAZ 7403 3.1 Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ 3.1.1 Sơ đồ tổng quát của hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ. 3.1.2 Kết cấu của hệ thống nhiên liệu. 3.2.Khảo sát hệ thống điều tốc 3.3.Kết cấu của trục khuỷu thanh truyền 3.4.Kết cấu nhóm piston. 3.5.Kết cấu và nguyên lý làm việc hệ thống làm mát 3.6.Kết cấu và nguyên lý làm việc hệ thống bôi trơn CHƯƠNG IV : BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ XE KAMAZ 7403 4.1:Sửa chữa thân máy 4.2 : Sửa chữa xy lanh 4.3 : Kiểm tra và thay thế xéc măng 4.4 : Sửa chữa trục khuỷu và thanh truyền 4.5 : Sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống bôi trơn 4.6: Sửa chữa két nước và bảo dưỡng hệ thống làm mát 4.7 : Sửa chữa cụm xupap 4.8 : Sửa chữa,bảo dưỡng trục cam và cơ cấu dẫn động

5 Kết luận TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI NÓI ĐẦU

Kể từ khi ra đời tới nay ngành động lực đã không ngừng phát triển và đạt được những thànhtựu to lớn trong công cuộc đấu tranh, xây dựng và bảo vệ tổ quốc, góp phần thúc đẩy nền kinh

tế phát triển

Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật con người đã chế tạo ra đượcnhiều động cơ mới từ công suất nhỏ đến công suất lớn với nhiều ưu điểm và tính năng kỹ thuậttốt, chất lượng cao, làm việc tin cậy, cũng như làm việc thân thiện với môi trường hơn

Trong đồ án tốt nghiệp này tôi làm đề tài: “Nghiên cứu khai thác động cơ Kamaz – 7403”.Nội dung của đề tài đã giúp tôi hệ thống lại và nắm vững hơn về những kiến thức đã học, nângcao khả năng tìm hiểu về chuyên môn và thực tế

Động cơ Kamaz – 7403 được lắp đặt trên hầu hết các loại xe Kamaz Trong quá trình tìmhiểu động cơ Kamaz – 7403 sẽ giúp ta hiểu rõ hơn về hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel.Bên cạnh đó còn mang ý nghĩa như một nguồn tài liệu tham khảo phục vụ trong công tác họctập, hướng dẫn, bảo dưỡng sửa chữa động cơ

Được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn Ths Nguyễn Hồng Quang , cùng với nỗlực của bản thân đã hoàn thành nhiệm vụ của đề tài Vì thời gian có hạn, nguồn tài liệu cònthiếu nên không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định Vì vậy tôi mong quý thầy trong khoalượng thứ và đóng góp ý kiến để đề tài của tôi được hoàn thiện hơn

Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Nguyễn Hồng Quang và quý thầygiáo trong khoa đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình học tập ở trường cũng như trong thờigian làm đồ án tốt nghiệp

TP.HCM,ngày tháng năm 2016

Học viên thực hiện

VŨ ĐÌNH NHẬT

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu chung động cơ KAMAZ - 7403

-Động cơ Kamaz – 7403 được lắp đặt trên các xe Kamaz – 65115 là loại động cơ 4 kỳ 8

xylanh được đặt kiểu hình chữ V làm việc theo thứ tự nổ 1-5-4-2-6-3-7-8 Động cơ có công suấtlớn nhất 191KW / 2930 vg/ph Hệ thống phân phối khí của động cơ được dẫn động từ trục camthông qua hệ thống: con đội, đũa đẩy, cò mổ Hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ sử dụngbơm cao áp và vòi phun, bơm cao áp sử dụng là loại bơm dãy có 8 tổ bơm được bố trí theo dạngchữ V, bơm được bố trí giữa hai hàng xylanh của động cơ và được dẫn động từ trục cam thôngqua một cặp bánh răng và qua trục các đăng

Hình 1-1 : Động cơ xe Kamaz 7403-Động cơ KAMAZ – 7403 là loại động cơ 4 kỳ gồm có 8 xylanh được bố trí dạng hình chữ

V chia làm 2 hàng có dạng như hình 1 – 1, sử dụng nhiên liệu diesel, làm mát bằng nước (theokiểu làm mát cưỡng bức)

Hình 1–2 Sơ đồ bố trí và trình tự làm việc của xylanh

-Bơm cao áp của động cơ được bố trí ở giữa hai hàng xylanh Bơm được dẫn động từ trụccam qua một cặp bánh răng và thông qua một trục truyền các đăng đến đầu bơm Nhiên liệuđược đưa đến vòi phun nhờ các ống cao áp bằng thép.Mỗi xylanh được bố trí một vòi phun, haixupap một nạp và một thải Cơ cấu phối khí được bố trí theo kiểu xupap treo, xupap được dẫnđộng từ trục cam thông qua hệ thống con đội, đũa đẩy và giàn cò mổ Có một trục cam dẫnđộng cho hai hàng xupap, trục cam được dẫn động từ trục khuỷu động cơ bằng bánh răng.

-Tổng thành và chi tiết động cơ được lắp trên thân máy Blog của các xylanh được đúc từhợp kim hoá gang đồng cùng chung với phần trên của cacte Để tăng độ cứng vững theo chiềudọc thành ngoài của blog người ta bố trí những đường cong Các vấu của các đinh ốc giữa cácđầu xylanh tạo nên những vết nhô ở phía trên của thành và hình thành ra ống nước của blog.Dãy xylanh bên trái dịch chuyển tương đối về bên phải phía trước lên 29,5 mm điều đó làm cho

có thể đặt được trên chốt khuỷu hai thanh truyền

-Hệ thống làm mát động cơ cưỡng bức một vòng kín, hệ thống được tính toán để thườngxuyên sử dụng chất làm mát có nhiệt độ chống đóng băng thấp

-Động cơ Kamaz – 7403 được sản xuất bởi: Liên hiệp sản xuất ôtô tải loại lớn Kamaz, trựcthuộc Bộ công nghiệp ôtô Liên bang cộng hoà xã hội chủ nghĩa Xô Viết (nay là Liên BangNga)

-Trong hệ thống làm mát người ta bố trí hai bộ van hằng nhiệt để rút ngắn thời gian chạynóng máy Hệ thống bôi trơn động cơ theo kiểu liên hợp có cácte ướt, bôi trơn cưỡng bức, dầubôi trơn trong hệ thống lưu động và tuần hoàn được là nhờ bơm dầu, kiểu bơm bánh răng ănkhớp ngoài

1.2 Các thông số kỹ thuật của động cơ KAMAZ – 7403

Bảng1-2: Thông số kỹ thuật động cơ

Số vòng quay ứng với Ne

max

- Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, ngành chế tạo động cơ đốt trong

cũng đang trên đà phát triển mạnh Hiện nay các nhà khoa học đã tìm ra được nhiều cách để chếtạo động cơ mới nhằm giúp cho các động cơ đó hoạt động với quá trình cháy tốt hơn, lượng tiêuhao nhiên liệu ít hơn, cũng như thân thiện với môi trường hơn như động cơ chạy bằng khí gahay Bioga, động cơ phun xăng điện tử, động cơ Common Rail, động cơ chạy bằng năng lượngmặt trời, ôtô Hybrid v.v… Tuy nhiên hiện nay ở Việt Nam động cơ chạy bằng nhiên liệu Dieselvẫn còn đóng một vai trò rất quan trọng trong sự phát triển của nền kinh tế trong công cuộc xâydựng đổi mới đất nước nói chung cũng như sự phát triển của ngành ôtô và động cơ nói riêng,bởi vì nó có khả năng sinh công lớn, làm việc tin cậy và có độ ổn định cao Hầu hết hiện naytrên tàu thủy, máy công trình, xe tải và máy phát điện cỡ nhỏ đều được trang bị động cơ chạybằng nhiên liệu Diesel

- Xe Kamaz vẫn còn đang được sản xuất, lắp ráp và sử dụng rộng rãi ở Việt Nam trong cácngành công nghiệp, dịch vụ.Xe Kamaz được sử dụng để vận chuyển hàng hóa phục vụ cho côngcuộc xây dựng đất nước Nó gồm có nhiều loại như xe Kamaz 65115 là loại ô tô tải ben tự đổ cótrọng tải 15 tấn, xe Kamaz 53229 phục vụ cho xe trộn bê tông, xi téc tưới nước rửa đường, xitéc chở xăng dầu, tải thùng, xe đầu kéo

- Vì vậy việc khảo sát hệ thống nhiên liệu của động cơ Kamaz sẽ giúp chúng ta nắm bắtnhững kiến thức cơ bản để nâng cao hiệu quả khi sử dụng, khai thác, sửa chữa và cải tiếnchúng Ngoài ra nó còn góp phần xây dựng các nguồn tài liệu tham khảo phục vụ nghiên cứutrong quá trình học tập và công tác.Giúp chúng ta hiểu rõ hơn về hệ thống nhiên liệu của động

cơ Diesel.Vì động cơ Kamaz – 7403 cũng sử dụng hệ thống nhiên liệu diesel cổ điển là sử dụngcụm bơm cao áp vòi phun Cụm bơm cao áp, vòi phun là một trong những cụm chi tiết chínhkhông thể thiếu trong động cơ diesel, nó là bộ phận dùng để tăng áp suất của nhiên liệu và giúp

cho nhiên liệu được phun tơi vào buồng cháy của động cơ trong quá trình cháy Việc nghiên cứu

hệ thống nhiên liệu diesel thông thường này là cơ sở giúp chúng ta nắm vững nguyên lý làmviệc của động cơ sử dụng nhiên liệu diesel để từ đó giúp cho việc nghiên cứu, phát triển lên củađộng cơ như động cơ sử dụng hệ thống nhiên liệu được cung cấp bằng phương pháp phun dầuđiện tử với những tính năng vượt trội hơn động cơ diesel thông thường như: quá trình cháy củađộng cơ được cải thiện tốt hơn, lượng tiêu hao nhiên liệu thấp hơn do đó hiệu suất làm việc củađộng cơ cũng lớn hơn

1.4 Giới hạn nghiên cứu đề tài

- Trong quá trình học tập và công tác tại trường,đặc thù thực hiện nhiệm vụ của quân đội nênquá trình nghiên cứu đề tài còn gặp nhiều khó khăn Không có nhiều thời gian tìm hiểu kỹ dothực hiện chế độ nhiều,nên tôi nghiên cứu đề tài ở mức giới hạn cho phép.Vì vậy,đề tài của tôichỉ tập trung nghiên cứu về “ Khảo sát hệ thống động cơ xe KAMAZ 7403 ”,mà không nghiêncứu về động cơ xe khác

CHƯƠNG II : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1.1 Trục khuỷu.

- Trục khuỷu là một trong những chi tiết quan trọng nhất, cường độ làm việc lớn nhất và giáthành cao nhất trong động cơ đốt trong Nó có nhiệm vụ tiếp nhận lực tác dụng trên pistontruyền qua thanh truyền và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay củatrục để đưa công suất ra ngoài Khối lượng của trục khuỷu thường chiếm từ 7 15% khối lượngcủa động cơ Giá thành của trục khuỷu thường chiếm khoảng 25 30% giá thành của động cơ

- Trục khuỷu được làm bằng thép hợp kim chế tạo theo phương pháp dập nóng, cổ trục đượctôi với dòng điện cao tần, chiều sâu lớp tôi 2 ÷ 6 [mm] hoặc bằng phương pháp thấm nitơ Trụckhuỷu của động cơ Kamaz là loại truc khuỷu nguyên gồm có 5 cổ trục và 4 chốt khuỷu Bêntrong các chốt khuỷu được khoan các lỗ chứa dầu bôi trơn, các lỗ này còn có tác dụng như mộtlọc ly tâm lọc dầu bôi trơn thêm một lần nữa

- Trục khuỷu gồm các phần: Đầu trục khuỷu, cổ trục khuỷu, chốt khuỷu, má khuỷu và đuôitrục khuỷu

- Lực quán tính chuyển động tịnh tiến của nhóm piston

- Lực quán tính của thanh truyền

- Dưới tác dụng của các lực đó, thanh truyền bị nén, uốn dọc, uốn ngang Đầu nhỏ thanhtruyền có thể bị biến dạng, nắp đầu to chịu uốn và chịu kéo Khi động cơ làm việc, các lực trênthay đổi theo chu kỳ, vì vậy tải trọng tác dụng lên thanh truyền là tải trọng động Thanh truyềnđược chế tạo bằng thép hợp kim, có tiết diện hình chữ I và được nitơ hoá hoặc tôi cao tần

- Thanh truyền có kết cấu gồm 3 phần: Đầu nhỏ, đầu to và thân thanh truyền

- Đầu nhỏ thanh truyền: Là phần lắp ghép với chốt piston, có dạng hình trụ rỗng Trên đầunhỏ thanh truyền có khoan hai lỗ để hứng dầu bôi trơn khi xecmăng gạt dầu hồi về để bôi trơncho chốt piston và bạc lót

- Thân thanh truyền: Thân thanh truyền có tiết diện chữ I Do tính hợp lý trong việc sử dụngvật liệu nên trọng lượng thanh truyền nhỏ mà độ cứng vững lớn Chiều rộng của thân thanhtruyền tăng dần từ đầu nhỏ lên đầu to Làm như vậy để cho phù hợp với quy luật phân bố củalực quán tính tác dụng lên thanh truyền trong mặt phẳng lắc

- Đầu to thanh truyền: Một nửa đầu to được dập liền với thân thanh truyền, còn một nửa kiađược chế tạo rời để thuận lợi trong quá trình tháo lắp, hai nửa đầu to được liên kết với nhau nhờhai bulông Thanh truyền và nắp đầu to thanh truyền được gia công đồng bộ với nhau Do vậy

nắp đầu to không đổi lẫn cho nhau được Ở trên nắp đầu to và thân thanh truyền có đánh dấu bộđôi ngoài ra trên nắp và thân thanh truyền đều dập số thứ tự của xylanh.

- Bulông thanh truyền là chi tiết nhỏ nhưng rất quan trọng vì nếu bulông thanh truyền bị đứt,động cơ sẽ bị hư hỏng nặng Bulông thanh truyền được chế tạo bằng thép hợp kim

Khi động cơ làm việc, bu lông thanh truyền chịu các lực sau:

- Lực siết ban đầu khi lắp ghép

- Lực quán tính của khối lượng chuyển động tịnh tiến và lực quán tính ly tâm của khốilượng chuyển động quay

Các lực trên thay đổi theo chu kỳ nên bulông thanh truyền chịu tải trọng động và bị mỏi

2.2.1 Piston.

- Piston là một chi tiết máy quan trọng của động cơ Trong quá trình làm việc của động cơpiston chịu lực rất lớn, nhiệt độ rất cao và ma sát mài mòn lớn Lực tác dụng và nhiệt độ cao dokhí thể và lực quán tính sinh ra gây nên ứng suất nhiệt trong piston, còn mài mòn là do thiếudầu bôi trơn mặt ma sát của piston với xylanh khi chịu lực

Piston được chế tạo bằng hợp kim nhôm có hàm lượng silic cao

Kết cấu piston được chia làm 3 phần : Đỉnh – đầu và thân piston

- Đỉnh piston là phần tạo thành buồng cháy, đỉnh piston của động cơ Kamaz có dạng hình ω.Loại buồng cháy này tạo ra xoáy lốc rất mạnh trong quá trình nén nên hình thành hoà khí đượctốt hơn Tuy nhiên loại buồng cháy này cũng có khuyết điểm là diện tích chịu nhiệt rất lớn vàtrọng lượng phần đầu piston rất nặng đồng thời khó giải quyết vấn đề ứng suất nhiệt củaxécmăng, nhất là xécmăng khí thứ nhất

- Đầu piston có nhiệm vụ đảm bảo bao kín buồng cháy và dẫn nhiệt ra khỏi đỉnh, đảm bảonhiệt độ của đỉnh piston không cao quá trị số cho phép Ở đầu piston có ba rãnh lắp xécmăng:Hai xécmăng khí và một xécmăng dầu, trong rãnh xécmăng dầu có khoan sáu lỗ để hồi dầu bôitrơn Đầu piston có các gân tản nhiệt phía dưới đỉnh piston

- Thân piston là phần dẫn hướng và chịu lực ngang N, chiều dài phần thân piston tính từxécmăng cuối cùng phía trên bệ chốt đến chân piston Chiều dài phần thân piston phụ thuộc vào

Tiết diện ngang thân piston phía hai đầu chốt được vát ngang nhằm tránh cho piston không bị

bó kẹt trong xylanh khi piston bị biến dạng

2.2.2 Chốt piston.

- Chốt piston có nhiệm vụ liên kết piston với thanh truyền, chịu lực tác động trên piston vàtruyền lực này cho thanh truyền Vì vậy chốt piston chịu tải trọng rất lớn, va đập mạnh và masát lớn, dễ bị mòn do khó bôi trơn

- Chốt piston được chế tạo bằng thép Crôm, Niken và được thấm Cacbon rồi tôi cao tần.Chốtpiston có kết cấu là hình trụ rỗng nhằm giảm trọng lượng, đường kính ngoài của chốt là 45[mm] Chốt piston được lắp theo phương pháp lắp tự do, tức là không cố định trên bệ chốt màcũng không cố định trên đầu nhỏ thanh truyền Trong quá trình làm việc chốt piston có thể xoay

tự do quanh đường tâm chốt Ở hai đầu chốt có hai vòng khoá hãm hạn chế khả năng chốt dichuyển dọc trục ở bên trong piston

2.2.3 Xécmăng.

- Trong quá trình làm việc của động cơ xécmăng khí có nhiệm vụ bao kín buồng cháy,xécmăng dầu có nhiệm vụ ngăn dầu nhờn sục lên buồng cháy Xécmăng khí thứ nhất làxécmăng làm việc trong điều kiện xấu nhất: chịu nhiệt độ cao, va đập lớn, mài mòn nhiều do masát khô

- Xécmăng được chế tạo bằng gang xám hợp kim Bề mặt làm việc của xécmăng khí thứnhất được mạ một lớp Crôm còn xécmăng khí thứ hai được mạ một lớp Molipden và khe hởmiệng trong xylanh là 0,4 ÷ 0,6 [mm] Khi lắp ráp các miệng xécmăng lệch nhau 1800

- Xécmăng dầu có vòng giãn nở lượn sóng làm bằng thép lò xo và bề mặt làm việc củaxécmăng được mạ một lớp Crôm và khe hở miệng trong xylanh là 0,3 ÷ 0,45[mm]

- Tiết diện của xécmăng khí có dạng hình thang Tiết diện của xécmăng dầu hình hộp Trênxécmăng dầu có rãnh ở trên phía lưng xécmăng để hứng dầu bôi trơn khi xécmăng gạt dầu Mỗimột piston có hai xécmăng khí và một xécmăng dầu

2.3 Cơ cấu phân phối khí.

- Hệ thống phân phối khí có nhiệm vụ thực hiện quá trình thay đổi khí trong động cơ, thảikhí ra khỏi xylanh và nạp đầy không khí sạch vào xylanh trong quá trình nạp để động cơ làmviệc liên tục, ổn định và phát hết công suất thiết kế Hệ thống phân phối khí phải đảm bảo cácyêu cầu kỹ thuật sau:

- Quá trình thay đổi khí phải hoàn toàn, nạp đầy thải sạch

- Đóng mở xupáp đúng thời gian quy định

- Độ mở lớn để dòng khí lưu thông ít trở lực

- Xupáp phải kín nhằm bảo đảm áp suất nén,không cho khí cháy lọt khí

- Ít va đập, tránh mòn

- Dễ dàng trong hiệu chỉnh, sửa chữa.

- Đơn giản, dễ chế tạo và có giá thành rẻ

- Cơ cấu phân phối khí của động cơ Kamaz – 7403 là cơ cấu phối khí dùng xupáp và được

bố trí theo dạng xupáp treo Cách bố trí này có ưu điểm: Buồng cháy gọn, diện tích mặt truyềnnhiệt nhỏ, do đó giảm được tổn thất nhiệt, tăng được tỷ số nén, đường nạp, đường thải thôngthoáng, giảm sức cản khí động, tăng tiết diện lưu thông của dòng khí, tăng hệ số nạp Tuy nhiêncách bố trí này cũng có một số nhược điểm sau: Dẫn động xupáp phức tạp và làm tăng chiềucao của động cơ, ngoài ra nó còn làm cho kết cấu của nắp xylanh trở nên phức tạp và rất khóchế tạo

- Người ta bố trí hai xupap cho một xylanh: Một xupáp nạp và một xupáp thải

Các xupáp được bố trí thành một dãy, xupáp nạp và xupáp thải đặt xen kẻ nhau

- Các xupáp được bố trí nghiêng một góc so với đường tâm xylanh Các xupáp được dẫnđộng từ trục cam được đặt ở giữa hai hàng xylanh

- Trục cam được bố trí trên thân máy và được dẫn động từ trục khuỷu thông qua ba bánhrăng, loại răng thẳng Bánh răng dẫn động trục cam được lắp ở đầu trục khuỷu

Hình 2 – 1 Cơ cấu phân phối khí

1-Trục cam; 2-Con đội; 3-Ống dẫn hướng; 4-Đũa đẩy; 5-Đệm lót; 6-Cò mổ;

7-Đai ốc khoá; 8-Vít điều chỉnh; 9-Bulông nắp máy; 10-Móng ngựa; 11- Ống lót;

12-Chén chặn lò xo; 13-Lò xo ngoài; 14-Lò xo trong; 15-Óng dẫn hướng xupáp;

16-vòng đệm; 17-Xupáp.

2.3.1 Xupáp.

- Trong quá trình làm việc xupáp chịu tải trọng cơ học và tải trọng nhiệt Mặt nấm xupápluôn luôn va đập với đế xupap nên rất dễ bị biến dạng Do trực tiếp tiếp xúc với khí cháy nênxupáp còn phải chịu nhiệt độ rất cao Hơn nữa, tốc độ dòng khí thải cũng rất lớn, khiến choxupáp nhất là xupáp thải thường dễ bị quá nóng và bị dòng khí ăn mòn Xupáp nạp và thải đượcchế tạo bằng thép hợp kim, thân của cả hai xupáp được phủ một lớp than chì trên một đoạn dài125[mm] kể từ đầu mút của chúng để nâng cao độ mài mòn

Kết cấu của xupáp gồm 3 phần chính : Nấm xupáp, thân xupáp, đuôi xupáp

- Nấm xupáp có kết cấu là loại nấm bằng, có ưu điểm dễ chế tạo và có thể dùng cho cảxupáp hút và xupáp thải Đường kính nấm xupáp nạp dn = 51,5 [mm] và của xupáp thải là dth =46,5 [mm]

- Thân xupáp có tiết diện tròn, dẫn hướng tốt, tản nhiệt tốt và chịu được lực nghiêng khixupáp đóng mở Thân xupáp được dẫn hướng trong ống dẫn hướng đóng trong nắp máy

- Đuôi xupáp có nhiệm vụ định vị lò xo khi lắp ráp và nó là phân mà chịu tác động trựctiếp của cò mổ nên chịu va đập mạnh và mài mòn lớn Kiểu đuôi nền bậc dùng hai móng hãm

ôm chặt lấy thân xupáp bởi lực lò xo của đĩa lò xo

- Đế xupáp: Để tránh hao mòn thân máy và nắp xylanh, người ta ép vào họng đườngống nạp và thải một vòng đế xupáp Đế xupáp làm bằng gang hợp kim (gang trắng) chịu va đập

và mài mòn cao Đế xupáp được lắp vào nắp máy bằng cách ép có độ đôi.Kết cấu của đế xupáp

là một vòng hình trụ, trên có vát mặt côn để tiếp xúc với mặt côn của nấm xupáp

- Ống dẫn hướng xupáp làm nhiệm vụ dẫn hướng thân xupáp, ống dẫn hướng xupápđược chế tạo bằng ceramic Ống dẫn hướng được bôi trơn bằng dầu từ trên đầu cò mổ chảyxuống.Ống dẫn hướng kết cấu hình trụ rỗng và được đóng ép vào nắp xylanh

- Lò xo xupáp là chi tiết bảo đảm cho xupáp đóng kín và chuyển động theo đúng quyluật của cam phối khí Lò xo chịu tải trọng thay đổi theo chu kỳ và chịu dao động Lò xo dùngtrong cơ cấu phân phối khí là lò xo xoắn ốc hình trụ.Có hai lò xo được đặt lồng vào nhau.Haivòng của hai đầu lò xo quấn sít vào nhau và được mài phẳng để lắp ghép với đĩa lò xo và vòngđệm ở nắp xylanh Dùng hai lò xo trên một xupáp có ưu điểm là: Ứng suất xoắn trên từng lò xonhỏ hơn so với khi chỉ dùng một lò xo Do đó ít hư hỏng lò xo; Tránh được hiện tượng cộnghưởng do các lò xo có tần số dao động tự do khác nhau; Khi một trong hai lò xo bị hư hỏng thìđộng cơ vẫn làm việc an toàn trong một khoảng thời gian ngắn vì xupáp không bị rơi vào xylanh

- Trục cam được làm bằng thép bề mặt của các cam và và cổ đỡ được thấm Cácbon và đượctôi cứng bằng cách tôi cao tần Kết cấu các phần của trục cam: Cam thải và cam nạp: Các camnạp và cam thải được làm liền với trục và được bố

trí trên cùng một trục, theo vị trí của các xupáp

- Kích thước của các cam chế tạo liền với trục nhỏ hơn kích thước đường kính cổ trục, vìtrục cam được lắp theo kiểu đút luồn qua các ổ trục trên thân máy Dạng cam của cam nạp vàcam thải là cam lồi, có tám cam nạp và tám cam thải

- Cổ trục và ổ trục cam: Trục cam được lắp trong ổ trục trên thân máy, có năm cổ trục Các

cổ trục cam dùng các bạc ống làm bằng thép bề mặt làm việc có tráng lớp hợp kim đồng chì,các bạc này được ép vào thân máy

- Để cho trục cam không bị dịch chuyển theo chiều trục (khi trục cam, thân máy và nắp xylanh bị giãn nở), người ta dùng ổ chắn dọc trục Do bánh răng dẫn động trục cam là bánh răngthẳng nên trục cam không chịu lực dọc trục và ít chịu ảnh hưởng của sự giãn nở của trục cam vàthân máy, cho nên không làm ảnh hưởng đến pha phân phối khí Ổ chặn dọc trục được đặt ở vịtrí đầu trục cam sát bánh răng dẫn động trục cam

2.3.3 Con đội.

- Con đội là chi tiết trung gian dẫn động hệ thống phân phối khí Con đội chịu lực nghiêng

do cam phối khí gây ra trong quá trình dẫn động xupáp Kết cấu của con đội có hai phần: Phầndẫn hướng và phần mặt tiếp xúc với cam phối khí Động cơ Kamaz – 7403 dùng loại con độihình nấm có thân hình trụ rỗng bên trong.Phần lõm tiếp xúc với đũa đẩy có bán kính lớn hơnbán kính cầu của đầu đũa đẩy Mặt tiếp xúc với cam của con đội là mặt cầu có bán kính lớn nênrất khó nhận ra mặt cầu mà nhìn giống như mặt phẳng Sở dĩ làm mặt cầu là để tránh hiện tượngmòn vẹt mặt tiếp xúc con đội (hoặc mòn mặt cam tiếp xúc) Mặt tiếp xúc là mặt cầu nên con độitiếp xúc với mặt cam tốt hơn, do đó tránh được hiện tượng trầy xước

- Để thân con đội và mặt nấm mòn đều, người ta lắp con đội lệch với mặt cam một khoảng e.Như thế trong quá trình làm việc con đội vừa chuyển động tịnh tiến vừa chuyển động quayxung quanh đường tâm cuả nó

2.3.4 Đũa đẩy và cò mổ.

- Đũa đẩy là chi tiết trung gian giữa con đội và cò mổ Hai mặt đầu đũa đẩy được gắn khớpcầu lõm và cầu lồi tỳ vào con đội và cò mổ Đầu có mặt cầu lõm tỳ vào vít điều chỉnh khe hởnhiệt, đũa đẩy làm bằng thép Cácbon trung bình Cò mổ được rèn bằng thép và có ống lót bằngđồng thau, nó được lắp trên trục đặt trên nắp máy được bôi trơn cưỡng bức bằng dầu nhờn từđường dầu trong trục Cò mổ là một đòn hai cánh với tỷ số truyền là 1,55 Trên cánh ngắn của

cò mổ có vặn vít điều chỉnh và đai ốc hảm để điều chỉnh khe hở nhiệt của xupáp

2.4 Hệ thống bôi trơn.

mặt ma sát, đồng thời lọc sạch những tạp chất lẫn trong dầu bôi trơn khi dầu tẩy rửa các mặt masát và làm mát dầu bôi trơn để đảm bảo tính năng lý hóa của dầu.

- Hệ thống bôi trơn của động cơ đốt trong dùng dầu bôi trơn để làm giảm ma sát các ổ trục,đưa nhiệt lượng do ma sát sinh ra khỏi ổ trục Dầu bôi trơn còn đảm bảo bề mặt ma sát của cácchi tiết trong động cơ không rỉ (chống ôxy hóa bề mặt)

Dầu bôi trơn có các công dụng sau:

- Bôi trơn các bề mặt ma sát,làm giảm tổn thất ma sát

- Làm mát ổ trục

- Tẩy rửa các bề mặt ma sát

- Bao kín khe hở giữa piston với xy lanh, giữa các xécmăng với piston

- Công dụng dầu bôi trơn phụ thuộc vào tính năng lý hóa của dầu, nhất là phụ thuộc vào độnhớt của dầu

- Hệ thống bôi trơn của động cơ Kamaz – 7403 thuộc kiểu liên hợp có cácte ướt.Dầu được

áp lực đẩy đến cổ trục chính, các ổ trục của trục cam, các ống lót của cò mổ, các ổ trục của bơmnhiên liệu cao áp và máy nén khí

- Các bộ phận chính của hệ thống bôi trơn gồm: Bơm dầu, thiết bị lọc dầu, két làm mát dầu

- Bơm dầu dùng trong hệ thống là bơm bánh răng, hệ thống sử dụng hai bầu lọc bầu lọcthấm và bầu lọc ly tâm Dầu bôi trơn được làm mát nhờ một két làm mát đặt ở trước két làmmát nước Áp suất làm việc của dầu bôi trơn trong hệ thống được đảm bảo nhờ các van an toànlắp trong hệ thống và các cảm biến áp suất dầu lắp ở vỏ của bầu lọc

1 2

14

B A

C

Hình 2 – 2 Hệ thống bôi trơn

1-Phao hút dầu; 2,11,13-Van an toàn; 3,14-Bơm dầu bôi trơn; 4-Bầu lọc dầu;

5,12- Van chuyển; 6-Đường dầu chính; 7-Van vi sai; 8-Ngăn tản nhiệt của bơm dầu; 9-Bầu lọc

ly tâm; 10-Két làm mát dầu bôi trơn;

Nguyên lý làm việc :

Bơm dầu được dẫn động từ trục khuỷu hoặc trục cam động cơ Dầu trong carter được hút vào bơm qua lọc thô để lọc sơ bộ những tạp chất có kích thước lớn, dầu với áp suất cao (có thể đến 10kg/cm2) qua lọc tinh được chia thành 2 nhánh; một nhánh đi bôi trơn trục khuỷu, các thanh truyền, các piston, xy lanh về lại carter; một nhánh đi bôi trơn nắp máy, các cổ trục cam, các cam, các bánh răng dẫn động cam, con đội và các chi tiết khác.

2.5 Hệ thống làm mát.

-Hệ thống làm mát động cơ có nhiệm vụ thực hiện quá trình truyền nhiệt từ khí cháy quathành buồng cháy đến môi chất làm mát để đảm bảo nhiệt độ các chi tiết không bị quá nóngcũng như không bị quá nguội

-Hệ thống làm mát của động cơ phải thỏa mãn các yêu cầu cường độ làm mát phải đảm bảo

để các chi tiết của động cơ không bị quá nóng hoặc quá nguội

-Nếu quá nóng độ nhớt của dầu bôi trơn giảm, ma sát tăng, có thể do giản nở nhiệt mà bópiston, dễ kích nổ đối với động cơ xăng, gây các phụ tải nhiệt làm giảm độ cứng, độ bền của cácchi tiết

-Nếu quá nguội thì tổn thất nhiệt nhiều, nhiệt lượng dùng sinh công ít, hiệu suất của động cơthấp, nhiên liệu ngưng tụ ở thành xylanh làm cho màng dầu bôi trơn bị rửa sạch, thành phần lưuhuỳnh trong nhiên liệu tạo axít ăn mòn nhanh kim loại

-Động cơ Kamaz – 7403 được làm mát bằng nước, kiểu làm mát cưỡng bức tuần hoàn mộtvòng kín Dung tích hệ thống làm mát khi không có bộ hâm nóng khởi động: 30 [lít] và khi có

bộ hâm nóng khởi động là: 37 [lít]

-Nước tuần hoàn trong hệ thống nhờ bơm nước kiểu bơm ly tâm Nhiệt độ nước

làm mát trong hệ thống được duy trì ở một giá trị cho phép nhờ bộ van hằng nhiệt

và sự điều khiển hoạt động của quạt gió bởi bộ ngắt thuỷ lực

-Quạt gió được dẫn động bằng khớp nối thuỷ lực Khớp nối thuỷ lực được điều khiển bởi bộngắt thuỷ lực đảm bảo cho khớp nối làm việc ở ba chế độ: Tự động, cắt và thường mở Trong hệthống có trang bị bình giãn nở để bù lại việc thay đổi thể tích của nước khi nước nóng lên

2.6 Hệ thống cung cấp nhiên liệu.

Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel có những nhiệm vụ sau:

- Chứa nhiên liệu dự trữ, đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục trong

một khoảng thời gian quy định

- Lọc sạch nước và tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu

- Cung cấp lượng nhiên liệu cần thiết cho mỗi chu trình ứng với chế độ làm việc quyđịnh của động cơ

- Cung cấp nhiên liệu đồng đều vào các xy lanh theo trình tự làm việc quy định củađộng cơ.

- Cung cấp nhiên liệu vào xy lanh động cơ đúng lúc theo một quy luật đã định

- Phun tơi và phân bố đều hơi nhiên liệu trong thể tích môi chất trong buồng cháy, bằngcách phối hợp chặt chẽ hình dáng, kích thước và phương hướng của các tia nhiên liệu với buồngcháy và môi chất trong buồng cháy

- Hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ diesel phải thỏa mãn yêu cầu về độ bền và

độ tin cậy cao, dễ chế tạo, giá thành chế tạo rẻ, dễ dàng và thuận tiện trong việc sửa chữa, bảodưỡng

+ Động cơ Kamaz – 7403 sử dụng một hệ thống cung cấp nhiên liệu kiểu phân chia gồm cócác bộ phận: Bơm cao áp, vòi phun, bầu lọc tinh, bầu lọc thô, bơm thấp áp (bơm chuyển), bơmtay, thùng nhiên liệu, van điện từ, nến điện dùng để sấy nóng nhiên liệu của cơ cấu khởi độngbằng điện, các đường ống thấp áp và cao áp

- Trong hệ thống nhiên liệu có bố trí một bầu lọc thô và hai bầu lọc tinh.Nhờ vậy chất lượnglọc nhiên liệu rất tốt

- Bơm cao áp có tám tổ bơm được bố trí kiểu chữ V, mỗi tổ bơm cung cấp nhiên liệu cao ápcho một xylanh

2.7 Tổng quan về hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ diesel

2.7.1 Quá trình phát triển hệ thống nhiên liệu động cơ diesel.

- Quá trình phát triển của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel gắn liền với quá trình phát triểncủa động cơ Kỹ sư người Đức có tên là Rodlf Diesel đã đăng ký bằng sáng chế đầu tiên về loạiđộng cơ phun dầu, sau này được mang tên ông vào những năm 1892 Từ đó đến nay loại động

cơ này đã có được rất nhiều cải tiến để đến sự hoàn thiện vào những năm đầu thập niên 70 củathế kỷ XX.Từ ban đầu khi động cơ này ra mới đời, hầu như tất cả các hệ thống đều được điềukhiển bằng cơ khí nên công suất động cơ, suất tiêu hao nhiên liệu, các chế độ hoạt động củađộng cơ chưa được hoàn thiện trong quá trình sử dụng và gây rất nhiều khó khăn cho người sửdụng Với cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật ra đời vào những năm 50, 60 của thế kỷ XX đã cótác dụng tích cực làm thay đổi khả năng tự động điều khiển của động cơ, với sự trợ giúp chủyếu của các cảm biến, các bộ xử lý và các bộ thừa hành làm cho quá trình điều khiển động cơthích ứng với điều kiện làm việc nhanh hơn và chính xác hơn rất nhiều so với các hệ thống điềukhiển cơ khí, thuỷ lực thường dùng trước đây

- Trước sự phát triển đó hệ thống nhiên liệu, loại trừ các cơ cấu điều khiển cơ khí mà thayvào đó hệ thống điều khiển điện tử thuộc thế hệ mới góp phần cải tiến, điện tử hoá các cơ cấu,nâng cao tính kinh tế, giảm ô nhiễm môi trường và đơn giản hoá trong quá trình điều khiển màđiển hình là hệ thống phun dầu điện tử hay con gọi là hệ thống nhiên liệu Common Rail

2.7.2 Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel thông thường.

Nguyên lý làm việc:

- Bơm chuyển nhiên liệu 10 hút nhiên liệu từ thùng chứa 7 đi qua bầu lọc thô 11 vào bơmchuyển nhiên liệu rồi qua bầu lọc tinh 9, tới bơm cao áp 2 Các bầu lọc thô và tinh lọc sạchnước, bụi bẩn trong nhiên liệu.Bơm cao áp đẩy nhiên liệu đi tiếp vào đường ống cao áp 3, tớivòi phun 4 để phun nhiên liệu vào trong buồng cháy động cơ.Nhiên liệu dư thừa trong vòi phun

đi qua đường 1 trở về cửa hút của bơm chuyển nhiên liệu, một phần nhiên liệu thừa trong vòiphun trở về thùng chứa

- Hệ thống nhiên liệu động cơ diesel cũ có cấu tạo đơn giản dễ dàng điều khiển, chế tạokhông phức tạp lắm nên giá thành cũng không cao Nhưng trong quá trình làm việc hệ thốngcung cấp nhiên liệu tạo ra tiếng ồn khá lớn.Khi khởi động và tăng tốc đột ngột lượng khói đenthải lớn vì vậy tiêu hao nhiên liệu lớn, lượng bồ hóng sinh ra nhiều làm tăng ô nhiễm môitrường

- Chính vì vậy các nhà động cơ diesel đã đề ra nhiều biện pháp khác nhau về kỹ thuật phun

và tổ chức quá trình cháy nhằm giới hạn các chất ô nhiễm

Các biện pháp chủ yếu tập trung vào giải quyết các vấn đề:

- Tăng tốc độ phun để làm giảm lượng bồ hóng do tăng tốc độ hòa trộn giữa nhiên liệu vàkhông khí

- Tăng áp suất phun, đặc biệt là đối với động cơ phun trực tiếp

- Biện pháp hồi lưu khí xả

Hiện nay, các nhược điểm của hệ thống nhiên liệu động cơ diesel đã được khắc phục bằngcách cải tiến các bộ phận như: Bơm cao áp, vòi phun, ống tích trữ nhiên liệu áp suất cao, cácứng dụng điều khiển tự động nhờ sự phát triển của công nghệ Đó là hệ thống nhiên liệuCommon Rail diesel

9 10Hình 2-3.Sơ đồ hệ thống nhiên liệu động cơ diesel

1- Đường nhiên liệu hồi; 2- Bơm cao áp; 3- Đường ống cao áp; 4- Vòi phun;

5- Xylanh động cơ; 6- Miệng hút nhiên liệu; 7- Thùng chứa nhiên liệu;

8- Đường ống thấp áp; 9- Bầu lọc tinh; 10- Bơm chuyển nhiên liệu;

CHƯƠNG III : KHẢO SÁT ĐỘNG CƠ XE KAMAZ 7403 3.1 Khảo sát hệ thống cung cấp nhiên liệu

3.1.1 Sơ đồ tổng quát của hệ thống cung cấp nhiên liệu.

13 14 15

16 17

18 19

20 21

Hình 3 – 1.Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ KaMaz

1- Đường ống cao áp; 2- Bơm chuyển nhiên liệu bằng tay; 3- Bơm chuyển nhiên liệu thấp áp; 4- Ống dẫn nhiên liệu từ bơm thấp áp; 5- Bơm cao áp; 6- Ống dẫn nhiên liệu đến van điện từ; 7- Van điện từ; 8,19- Đường hồi nhiên liệu; 9- Bugi sấy; 10,12,15,17,21- Ống dẫn nhiên liệu ; 11- Bầu lọc tinh; 13- Khuỷu nối chữ T;14- Ống xả nhiên liệu; 16- Thùng chứa; ; 18- Bầu lọc

thô; 20- Vòi phun.

Nguyên lý làm việc:

- Khi động cơ làm việc, nhiên liệu từ thùng chứa dầu 16 qua bầu lọc thô 18 sẽ được bơm đẩy

hút vào và đi qua bầu lọc tinh 11 theo các đường ống thấp áp được cấp vào bơm cao áp 5 Theothứ tự làm việc của các xylanh bơm cáo áp sẽ phân phối nhiên liệu vào vòi phun 20 theo cácđường dẫn nhiên liệu cao áp Vòi phun sẽ phun nhiên liệu vào buồng cháy dưới dạng sương mù.Nhiên liệu thừa và không khí lọt vào đường ống nạp sẽ đi qua van của bơm cao áp và van jiclơcủa bầu lọc tinh theo các đường ống dẫn trở về thùng nhiên liệu

3.1.2 Kết cấu của hệ thống nhiên liệu.

3.1.2.1 Bơm cao áp.

1 2 3 4 5 6 7

8 9 10 11 12 13 14

15

19 20

21

22 23

24

25

Hình 3 – 2 Kết cấu bơm cao áp

1- Thân; 2- Con lăn; 3- Trục con lăn; 4- Ống lót trục con lăn; 5- Đế tựa con đội;

6- Đĩa lò xo; 7- Lò xo con đội; 8- Ống lót xoay; 9- Thanh răng; 10- Piston;

11- Chốt lắp ráp; 12- Ống lót piston; 13- Xylanh; 14- Đệm van cao áp;

15- Van cao áp; 16- Đầu nối ống cao áp; 17- Mặt bích xylanh; 18- Bơm tay;

19- Nút lò xo; 20- Đệm; 21- Thân bơm thấp áp; 22- Ống lót cần;

23- Lò xo con đội; 24- Con đội ; 25- Vít hãm.

Bơm cao áp có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu cho xylanh động cơ đảm bảo:

- Nhiên liệu có áp suất cao, tạo chênh áp lớn trước và sau lỗ phun

- Cung cấp nhiên liệu đúng thời điểm và theo quy luật mong muốn

- Cung cấp nhiên liệu đồng đều cho các xylanh động cơ

- Dễ dàng và nhanh chóng thay đổi lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình

phù hợp với chế độ làm việc của động cơ

Bơm cao áp của động cơ Kamaz – 7403 thuộc loại không thay đổi hành trình toàn bộ piston,bơm và vòi phun rời nhau (Bơm cao áp dãy).Bơm cao áp có tám tổ bơm, các tổ bơm được bố tríhình chữ V, mỗi ngăn được dẫn động nhờ trục cam

Bơm được bôi trơn theo phương pháp tuần hoàn vung té Đường dầu bôi trơn của bơm đượcnối với đường dầu trong thân máy dưới áp lực của hệ thống bôi trơn chung.

Trên bơm có bố trí bộ điều tốc đa chế, bộ điều tốc này làm thay đổi lượng nhiên liệu đưa vàoxylanh tuỳ thuộc vào tải, số vòng quay động cơ, sẽ đảm bảo số vòng quay qui định của trụckhuỷu động cơ

Ở nắp sau của bộ điều tốc bố trí bơm nhiên liệu (bơm thấp áp)

Bơm tay được đặt trong bơm chuyển nhiên liệu, bơm có nhiệm vụ điền đầy cho hệ thống và

xả hết khí ra khỏi hệ thống trước khi khởi động động cơ

- Cấu tạo một ngăn bơm cao áp:

.- Trên hình 3 – 3, giới thiệu kết cấu của một ngăn bơm cao áp.Chi tiết chính của bơm cao áp là

bộ đôi piston-xylanh (piston 5 và xylanh 6).Mỗi cặp bộ đôi được chế tạo rất chính xác và không

có tính lắp lẫn với các chi tiết bộ đôi khác và khi sửa chữa, thay thế thì phải thay cả cặp

- Xylanh được lắp trong thân bơm, không gian bên trong xylanh thông với hai khoangnhiên liệu A và B bằng các của nạp và của xả Bên trên xylanh có một van cao áp được bố trítrên đế van.Mặt tiếp xúc giữa piston và xylanh được gia công với độ chính xác và độ bóng rấtcao

- Đầu nối ống được vặn chặt và tỳ lên vai đế van cao áp thông qua một đệm tỳ làm tăng độkín khít giữa hai bề mặt tiếp xúc Van cao áp luôn được tỳ sát lên mặt côn của đế van nhờ lò xovan cao áp, ngăn cách không gian phía trên đỉnh piston với đường ống cao áp Ống xoay piston

12 được lắp bên ngoài piston, trên ống có vành răng ăn khớp với thanh răng 11 Vành răng đượclắp chặt trên ống xoay, khi kéo thanh răng sẽ làm xoay ống xoay và piston cũng xoay theo đểthay đổi lượng nhiên liệu cấp cho chu trình Vai của ống xoay được tỳ lên đĩa trên của lò xo 4 vàgiữ lò xo trong thân bơm.Mặt đuôi piston tựa lên cơ cấu đẩy

1 2 3 4 5

6 7

Φ 7

Hình 3 – 3.Kết cấu một ngăn bơm cao áp

1- Thân bơm; 2- Cơ cấu đẩy; 3- Đế tựa cơ cấu đẩy; 4- Lò xo bơm cao áp;

5-Piston; 6- Xylanh; 7- Van cao áp; 8- Đầu nối ống; 9- Thân ngăn bơm;

10- Rãnh xoắn piston; 11- Thanh răng; 12- Ống xoay piston.

A- Khoang nạp nhiên liệu B- Khoang xả nhiên liệu.

Trên thân piston được phay định hình tạo thành tạo thành gờ xả nhiên liệu, có rãnh thẳngđứng và rãnh xoắn 10.

- Nguyên lý làm việc:

Khi piston đi xuống (đỉnh cam bắt đầu đi ra khỏi con đội) dưới tác dụng của lực đẩy lò xokhi đó van cao áp đóng kín, tạo ra độ chân không trong không gian phía trên đỉnh piston Pistontiếp tục đi xuống, khi đỉnh piston đi qua cửa nạp và cửa thải thì nhiên liệu từ khoang chứa bắtđầu đi vào không gian phía trên đỉnh piston Quá trình nạp nhiên liệu vào xy lanh tiếp tục chođến khi piston ở vị trí thấp nhất Dưới tác dụng của cam lên con đội, piston bắt đầu đi lên Thờigian đầu piston đi từ dưới lên qua các cửa nạp và cửa thải thì một phần nhiên liệu bị đẩy từkhông gian phía trên piston ra các khoang chứa Khi đỉnh piston đến ngang mép trên của cửanạp và cửa thải thì các cửa này được bịt kín và lúc này áp suất nhiên liệu ở phía trên piston bắtđầu tăng lên Vị trí này của piston tương ứng với thời điểm bắt đầu quá trình cung cấp nhiênliệu Piston tiếp tục đi lên nhiên liệu bị nén và áp suất sẽ tăng cao

Khi áp suất của nhiên liệu phía trên đỉnh piston đủ lớn thì nó sẽ thắng lực ép của lò xo vancao áp và đẩy van cao áp đi lên.Nhiên liệu đi vào đường ống cao áp đến vòi phun.Quá trìnhcung cấp được tiếp diễn đến lúc rãnh xoắn của piston bắt đầu trùng với cửa xả.Vị trí này củapiston tương ứng với thời điểm kết thúc quá trình cung cấp nhiên liệu

Từ lúc mở cửa xả, nhiên liệu từ không gian phía trên piston được đẩy ra đường nhiên liệu xả,

áp suất nhiên liệu ở không gian phía trên piston giảm xuống Dưới tác dụng của lực lò xo và ápsuất nhiên liệu trong không gian của đầu nối ống cao áp, van cao áp tỳ chặt lên đế van, chấmdứt quá trình cung cấp nhiên liệu cho vòi phun, kết thúc một chu trình cung cấp nhiên liệu chođộng cơ Quá trình cứ lặp đi lặp lại để cung cấp nhiên liệu cho động cơ

Để điều chỉnh lượng nhiên liệu do từng ngăn bơm cao áp đưa tới vòi phun, phải dùng thanhrăng 11 Khi tác động vào thanh răng 11 (đẩy hay kéo) tức là làm tăng hay giảm lượng nhiênliệu cung cấp cho chu trình do khi xoay piston sẽ làm thay đổi vị trí tương đối giữa rãnh xoắntrên piston và các cửa nạp, cửa xả của xylanh

+ Đặc tính của bơm cao áp:

- Đặc tính cung cấp nhiên liệu của bơm cao áp là đặc tính nói lên mối quan hệ giữa sự biến

thiên lượng nhiên liệu cấp cho chu trình gct (lượng nhiên liệu của một hành trình bơm) theo tốc

độ quay của trục bơm tại một vị trí của thanh răng

- Khi cố định thanh răng bơm cao áp ở một vị trí thì theo lý thuyết lượng nhiên liệu cung cấpcho một chu trình là không thay đổi, trong một chu trình làm việc thì trục cam của bơm cao ápquay được một vòng Khi ta tăng số vòng quay của trục cam bơm cao áp thì trên thực tế lượngnhiên liệu cung cấp cung cho một chu trình cũng tăng theo

- Do tính chịu nén của nhiên liệu, tính đàn hồi của đường ống

- Mặt khác do hiện tượng tiết lưu qua lỗ nạp và lỗ xả, khi tăng tốc độ quay của trục bơm thìtốc độ của piston bơm cũng tăng bơm theo làm khi piston đi lên chưa đóng kín lỗnạp thì đã cóquá trình bắt đầu nén nhiên liệu và khi tốc độ càng cao thì sự ảnh hưởng đó càng lớn làm cholượng nhiên liệu cấp cho chu trình cũng tăng lên Tương tự ở lỗ xả cũng có hiện tượng tiết lưu,Khi piston đi xuống mở cửa xả thì do có tiết lưu qua cửa xả nên nhiên liệu chưa thoát ra ngay

mà piston còn phải đi xuống một đoạn nữa mới bắt đầu xả nhiên liệu Khi tốc độ piston càngcao sự ảnh hưởng của tiết lưu càng lớn làm cho lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình tăng.Tức là thời điểm cung cấp nhiên liệu thực tế không xảy ra khi piston che kín lỗ nạp mà xảy rasớm hơn Tương tự như trên thời điểm kết thúc cung cấp nhiên liệu thực tế không xảy ra cùngthời điểm mở lỗ thông do gờ rãnh xoắn thực hiện mà thường muộn hơn

- Như vậy khi tăng tốc độ n càng làm tăng lượng nhiên liệu chu trình gct Mặt khác khi tatăng tốc độ n của động cơ làm trở lực trên đường ống cũng tăng làm cho hệ số nạp ηv giảm Vìvậy nếu điều chỉnh sao cho thành phần hòa khí thích hợp ở tốc độ cao thì khi giảm tốc độ n, donhiên liệu chu trình gct giảm và không khí nạp lại tăng khiến hòa khí bị nhạt đi làm giảmmômen của động cơ Ngược lại nếu điều chỉnh thích hợp ở số vòng quay thấp thì khi tăng tốc

độ sẻ làm cho hòa khí quá đậm gây cháy không hết làm xuất hiện nhiều muội than Sự biếnđộng của ηv và gctkhi thay đổi tốc độ n làm cho α hơi giảm khi tăng n, qua đó ảnh hưởng xấu tớiquá trình cháy Do đó cần dung bộ điều tốc để hiệu chỉnh đặc tính tốc độ của bơm

g ct

η v,

n

η v α

g ct α

Hình 3 – 4 Biến thiên ηv, gctvà α theo n

Nguyên lý làm việc:

- Nhiên liệu đi vào vòi phun dưới áp suất cao qua đầu nối ống cao áp 1 Tiếp đó nhiên liệu điqua lưới lọc 2 theo các kênh trong thân 11, đoạn ống nối và thân của đế kim phun đi vào hốcnằm giữa đế kim phun và kim phun Lực do áp suất nhiên liệu cao áp tạo ra tác dụng lên diệntích hình vành khăn của kim phun chống lại lực ép của lò xo 5 Khi lực của áp suất nhiên liệulớn hơn lực ép của lò xo thì kim phun bị đẩy bật lên mở đường thông cho nhiên liệu tới lỗ phun.

Áp suất nhiên liệu làm cho kim phun bắt đầu mở được gọi là áp suất bắt đầu phun nhiên liệu.Khi đó nhiên liệu bắt đầu được phun vào trong xylanh của động cơ Sau khi nhiên liệu phun hết

do piston bơm cao áp đi xuống thi áp suất trong thân vòi phun giảm và khi đó lực của lò xo sẻlớn hơn áp suất của nhiên liệu khi đó dưới tác dụng của lực lò xo lên thanh đẩy 10 qua kimphun làm đóng các lỗ phun lại, chấm dứt quá trình cung cấp nhiên liệu cho xylanh động cơ

9

1 2 3

Hình 3 – 5 Kết cấu vòi phun

1- Đầu nối ống cao áp; 2- Lõi lọc cao áp; 3- Đệm bao kín; 4- Đệm điều chỉnh lò xo;

5- Lò xo; 6- Đoạn ống nối; 7- Êcu bắt đầu vòi phun; 8- Đế kim phun;

9- Chốt định vị; 10- Thanh đẩy; 11- Thân vòi phun; 12- Vòng đệm.

+ Đặc tính kim phun:

- Đặc tính kim phun là hàm số thể hiện mối quan hệ giữa chênh áp trước và sau lỗ phun với

lượng nhiên liệu qua lỗ phun

- Kim phun kín có kim tỳ lên đế van,gây ngăn cách giữa không gian phía trước và phía saumặt tỳ của kim phun Hiệu số giữa áp suất p2 ở sau mặt tỳ của kim phun và áp suất pz trongbuồng cháy là :

2

2 z

2

) (

nl

f

Q p

p

µ

ρ φ

=

−

(4-1)Trong đó:

Qφ - Lưu lượng nhiên liệu qua lỗ phun

ρnl - Khối lượng riêng của nhiên liệu

Hàm p2 = f(Qφ), thể hiện qua đường I

- Ta có áp suất trong buồng cháy pz không đổi, khối lượng riêng của nhiên liệu và tiets diệnlưu thông của lỗ phun µcfc là không đổi Do đó khi tăng lượng nhiên liệu qua lỗ phun Qφ sẻlàm tăng áp suất p2

- Biến thiên áp suất py trong không gian phía trước đế tỳ của kim phun được xác định nhờ 2biểu thức (4-2) và (4-3) sau:

- Phương trình cân bằng lực tác dụng trên kim phun:

4

) (

4

.

2 1

2 0

2 1 2

d d p

d p

x

B

(4-2)Trong đó:

A – Lực ép ban đầu của lò xo kim phun (N)

2 1 1

2 2

) (

Q p

µ

ρ φ

=

−

( 4-3 )Trong đó:

µ1 , f1 – Hệ số lưu lượng và diện tích lưu thông qua đế tỳ của kim

f1 =x.πd1sinα

Với: 2α – gốc côn của mũi kim

- Hàm py = f(Qφ) thể hiện qua đường II (hình 4 – 7) Ban đầu cần một áp suất đủ lớn để mởđược kim phun và thắng áp suất trong buồng cháy nên pφlớn hơn pc, khi kim phun nhấc lên thì

áp suất phía trên mặt tỳ giảm do tụt áp lưu lượng tăng càng tăng lưu lượng thì đường II càngsát với đường I, nếu độ nâng kim x không bị hạn chế Vì khi tăng lưu lượng nghĩa là nhức kimphun lên càng lớn, khi kim phun nhức lên càng lớn thì sự chênh lệch áp suất giữa p2 và py giãmlàm cho đường II càng sát với đường I

- Đường IV là hàm x = f(Qφ) độ nâng kim tăng khi ta tăng lượng nhiên liệu qua lỗ phun.Đường III là hàm py = f(Qφ) khi hành trình nâng x bị hạn chế

II III

3.1.2.3 Bình lọc.

- Bình lọc thô: Được đặt trên đường từ thùng chứa đến bơm chuyển nhiên liệu Bầu lọc nàydung để tách các tạp chất cơ học có kích thước từ 20 40 µm hoặc lớn hơn và nước ra khỏinhiên liệu Bầu lọc này có sức cản thủy lực tương đối nhỏ và có khoảng trống đủ để làm lắngcặn bẩn và nước.Nhiên liệu từ thùng chứa đi qua bộ phân phối, qua vòng bịt kín 8 vàocốc.những phần tử lớn và nước được đọng lại ở phần dưới cốc Từ phần tử trên của cốc nhiênliệu đi qua lưới lọc 4 theo ống nối vào các ống dẫn nhiên liệu vào bơm chuyển Cặn và nướcđọng được tháo ra qua lỗ xả 1

1

2 3 4 5

6

Hình 3 – 7 Bình lọc thô nhiên liệu

1- Nút xả; 2- Cốc; 3- phểu làm lắng; 4- Lưới lọc; 5- Bu lông; 6- Mặt bích;

7- Vòng đệm kín; 8- Pha; 9- Bộ phân phối; 10- Nắp bình lọc.

- Bình lọc tinh : Bình lọc dùng để lọc lần cuối các phần tử mài mòn trong nhiên liệu

Trên hình 3-8 giới thiệu bình lọc tinh nhiên liệu Kamaz.Bình lọc này gồm có vỏ 8, lõi lọc 7,vít xả 10 được sử dụng để xả các vật bẩn sau quá trình sử dụng

- Bình lọc tinh là nơi lọc nhiên liệu lần cuối cùng trước khi nó đi vào bơm cao áp.Bình nàyđược đặt ở vị trí cao nhất của hệ thống cung cấp nhiên liệu để xả không khí lọt vào trong hệthống nhiên liệu.Nhiên liệu đi vào van ziclơ lắp trên thân 1 đi qua các lõi lọc vào không gianbên trong cốc sau đó đi tới đầu nối ống ra 4

4 5 6 7 8 9 10

Hình 3-8 Bình lọc tinh nhiên liệu.

1- Thân bình lọc; 2- Bu lông; 3- Vòng đệm bịt kín; 4- Đầu nối ống;

5,6- Vật đệm bịt kín; 7- Phần tử lọc; 8- Cốc lọc; 9- Lò xo phân tử lọc; 10- Nút xả.

3.2.Khảo sát hệ thống điều tốc

- Nhiệm vụ chính của bộ điều tốc là giữ cho số vòng quay của động cơ luôn luôn nằm tronggiới hạn quy định.Theo quan điểm sử dụng thì tính ổn định của động cơ tại chế độ không tải có

ý nghĩa quan trọng Động cơ thường làm việc ở chế độ không tải khi chạy ấm máy, lúc sang số,hoặc lúc xe phải tạm dừng chờ đợi ở ngã tư đường … nếu động cơ hoạt động không ổn định sẽgây ra nhiều phiền hà cho người lái

a'

a'' b''

b b'

Hình 3-9 Chế độ không tải của động cơ diesel

- Khi chạy không tải, áp suất chỉ thị trung bình pi bằng áp suất tổn thất cơ khí pm (hình 4 –10), để tránh tốn nhiều nhiên liệu và đỡ hại máy cần phải cho động cơ chạy ở tốc độ ổn địnhnhỏ nhất, vì vậy cơ cấu điều khiển nhiên liệu cần nằm ở vị trí thấp nhất Khi chạy ở chế độkhông tải pi thường tăng nhanh hơn pm khi tăng tốc độ n vì đặc điểm biên thiên của pi lúc đó phụthuộc chính vào đặc tính bơm cao áp tại vị trí thanh răng nhỏ nhất Chính vì vậy với chế độdừng tại điểm 1 chỉ cần có nhiễu nhỏ về pm (từ ab sang a’b’ hoặc a”b”) sẻ làm cho động cơ mất

ổn định Để khắc phục hiên tượng trên cần lắp bộ điều tốc để động cơ làm việc ổn định ở chế độkhông tải Sau khi lắp bộ diều tốc, đặc tính không tải về pi của động cơ từ đường nét đậmchuyển thành đường nét đứt vì lúc đó nếu tăng n bộ điều tốc sẽ cắt bớt nhiên liệu, còn nếu giảm

n sẽ cấp thêm nhiên liệu nhờ đó đường pi sẽ giảm nhanh khi tăng n làm cho động cơ hoạt độngrất ổn định

- Khi ta tăng tải của động cơ thì lượng nhiên liệu cung cấp cho chu trình cũng tăng lên, nếu

ta giữ nguyên vị trí chân ga thì do hiện tượng tiết lưu làm tăng lượng nhiên liệu cung cấp chochu trình khi đó công suất của động cơ sẽ tiếp tục tăng làm ảnh hưởng tới độ bền của các chitiết trong động cơ do đó cần phải lắp bộ điều tốc để hạn chế tốc độ động cơ trong giới hạn

- Bộ điều tốc lắp trên bơm cao áp của động cơ Kamaz là bộ điều tốc cơ khí nhiều chế độ,phần tử cảm biến của bộ điều tốc là quả văng dưới dạng các viên bi.Khi thay đổi chế độ tốc độ

sẽ làm thay đổi lực ly tâm của quả văng Nếu tăng số vòng quay quả văng sẽ chạy ra đẩy vàođĩa tựa và thông qua tay đòn làm dịch chuyển thanh răng bơm cao áp về phía giảm nhiên liệu.Tốc độ của động cơ không tăng nữa và giữ ổn định nếu các điều kiện khác không thay đổi

3.3.Kết cấu của trục khuỷu - thanh truyền

- Trục khuỷu là một trong những chi tiết quan trọng nhất, cường độ làm việc lớn nhất và giáthành cao nhất trong động cơ đốt trong Nó có nhiệm vụ tiếp nhận lực tác dụng trên pistontruyền qua thanh truyền và biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay củatrục để đưa công suất ra ngoài Khối lượng của trục khuỷu thường chiếm từ 7 15% khối lượngcủa động cơ Giá thành của trục khuỷu thường chiếm khoảng 25 30% giá thành của động cơ.

- Trạng thái làm việc của trục khuỷu rất nặng: Trục khuỷu chịu tác dụng của lực khí thể, lựcquán tính, các lực này có trị số rất lớn và có tính biến thiên theo chu kỳ nhất định nên có tính vađập mạnh Các lực tác dụng gây ra ứng suất uốn và xoắn trục đồng thời còn gây ra hiện tượngdao động dọc và dao động xoắn làm cho động cơ rung và mất cân bằng Ngoài ra các lực nàycòn gây ra hao mòn các bền mặt ma sát cổ trục và chốt khuỷu

Hình 3-10 Trục khuỷu

1-Đối trọng trước; 2-Bánh răng dẫn động bơm dầu; 3-Nút chặn dầu; 4-Đối trọng sau; 5-Bánh

răng dẫn động; 6-Hắt dầu; 7-Chốt khuỷu; 8-Lỗ chứa dầu;

9-Lỗ định tâm.

- Trục khuỷu được làm bằng thép hợp kim chế tạo theo phương pháp dập nóng, cổ trục đượctôi với dòng điện cao tần, chiều sâu lớp tôi 2 ÷ 6 [mm] hoặc bằng phương pháp thấm nitơ Trụckhuỷu của động cơ Kamaz là loại truc khuỷu nguyên gồm có 5 cổ trục và 4 chốt khuỷu Bêntrong các chốt khuỷu được khoan các lỗ chứa dầu bôi trơn, các lỗ này còn có tác dụng như mộtlọc ly tâm lọc dầu bôi trơn thêm một lần nữa

- Trục khuỷu gồm các phần: Đầu trục khuỷu, cổ trục khuỷu, chốt khuỷu, má khuỷu và đuôitrục khuỷu

- Đầu trục khuỷu, lắp với bánh răng số 2 để dẫn động bơm dầu bôi trơn Trên đầu trục khuỷucòn lắp một khớp nối thuỷ lực để dẫn động quạt gió Bánh răng chủ động được lắp trên đầu trụckhuỷu theo kiểu lắp căng có then bán nguyệt Ngoài ra, trên đầu trục khuỷu còn lắp phớt chắndầu (vành gạt dầu), ổ chắn dọc trục (vành bán nguyệt) hạn chế chuyển động dọc trục của trụckhuỷu

- Cổ trục khuỷu: Có năm cổ trục khuỷu, các cổ trục khuỷu có kích thước như nhau, đườngkính cổ trục: 95 [mm] Các cổ trục được bôi trơn nhờ các đường dầu ở thân máy dẫn đến các bệ

đỡ ổ trục Bạc lót của trục có khoan lỗ và có rãnh chứa dầu bôi trơn, đường kính lỗ dầu trên trục: 5[mm]

- Chốt khuỷu: Có bốn chốt khuỷu, trên chốt có khoan các đường dẫn dầu bôi trơn

chốt khuỷu, các đường này thông với đường dầu cổ trục nhờ các đường nghiêng

Sau khi gia công người ta đậy kín các lỗ bằng các nút 3 Mỗi chốt khuỷu lắp hai

thanh truyền, mỗi thanh truyền ứng với một xylanh

Má khuỷu: Là bộ phận nối liền chốt khuỷu và cổ trục, má khuỷu có dạng ôvan

Đối trọng: Đối trọng có các tác dụng sau:

- Cân bằng lực và mômen quán tính không cân bằng động cơ, chủ yếu là lực quán tính

ly tâm

- Giảm tải cho cổ trục, nhất là cổ trục giữa

- Giảm rung động cho động cơ

- Đuôi trục khuỷu được lắp các chi tiết: Bánh đà, bánh răng số 5 để dẫn động trục cam, bơmcao áp, bơm nước được dẫn động nhờ bánh răng bên cạnh bánh răng số 7 Trên đuôi trục khuỷu

có lắp vành chắn dầu 6, đuôi trục khuỷu được bắt kín khít nhờ vòng đệm bằng cao su nằm tronghộp bánh đà

- Lực quán tính chuyển động tịnh tiến của nhóm piston

- Lực quán tính của thanh truyền

- Dưới tác dụng của các lực đó, thanh truyền bị nén, uốn dọc, uốn ngang.Đầu nhỏ thanhtruyền có thể bị biến dạng, nắp đầu to chịu uốn và chịu kéo Khi động cơ làm việc, các lực trênthay đổi theo chu kỳ, vì vậy tải trọng tác dụng lên thanh truyền là tải trọng động Thanh truyềnđược chế tạo bằng thép hợp kim, có tiết diện hình chữ I và được nitơ hoá hoặc tôi cao tần

- Thanh truyền có kết cấu gồm 3 phần: Đầu nhỏ, đầu to và thân thanh truyền

- Đầu nhỏ thanh truyền: Là phần lắp ghép với chốt piston, có dạng hình trụ rỗng Trên đầunhỏ thanh truyền có khoan hai lỗ để hứng dầu bôi trơn khi xecmăng gạt dầu hồi về để bôi trơncho chốt piston và bạc lót

- Thân thanh truyền: Thân thanh truyền có tiết diện chữ I Do tính hợp lý trong việc sử dụngvật liệu nên trọng lượng thanh truyền nhỏ mà độ cứng vững lớn Chiều rộng của thân thanhtruyền tăng dần từ đầu nhỏ lên đầu to.Làm như vậy để cho phù hợp với quy luật phân bố củalực quán tính tác dụng lên thanh truyền trong mặt phẳng lắc

hai bulông Thanh truyền và nắp đầu to thanh truyền được gia công đồng bộ với nhau Do vậynắp đầu to không đổi lẫn cho nhau được Ở trên nắp đầu to và thân thanh truyền có đánh dấu bộđôi ngoài ra trên nắp và thân thanh truyền đều dập số thứ tự của xylanh.

- Bulông thanh truyền là chi tiết nhỏ nhưng rất quan trọng vì nếu bulông thanh truyền bị đứt,động cơ sẽ bị hư hỏng nặng Bulông thanh truyền được chế tạo bằng thép hợp kim

Khi động cơ làm việc, bu lông thanh truyền chịu các lực sau:

- Lực siết ban đầu khi lắp ghép

- Lực quán tính của khối lượng chuyển động tịnh tiến và lực quán tính ly tâm của khốilượng chuyển động quay

- Các lực trên thay đổi theo chu kỳ nên bulông thanh truyền chịu tải trọng động và bị mỏi

3.4.Kết cấu nhóm piston.

- Nhóm piston gồm có: Piston, chốt piston, xécmăng khí, xécmăng dầu và các chi tiết hãmchốt piston

Hình 3-11.Nhóm piston và thanh truyền

1-Piston; 2-Thanh truyền (đầu nhỏ); 3-Vòng khoá hãm; 4-Chốt piston; 5-Rãnh xécmăng khí; Rãnh xécmăng dầu; 7-Thân piston; 8-Bulông thanh truyền; 9-Thân thanh truyền; 10-Nắp đầu tothanh truyền; 11-Nửa bạc lót dưới; 12-Nửa bạc lót trên; 13-Xécmăng dầu; 14-Xécmăng khí

6-3.5.Kết cấu và nguyên lý làm việc hệ thống làm mát

- Khi động cơ làm việc liên tiếp có sự đốt cháy nhiên liệu trong các xylanh của động cơ

để biến năng lượng nhiệt thành cơ năng, nhiệt độ của khí cháy có thể lên tới 25000 0C Trongtoàn bộ nhiệt lượng đó, chỉ có khoảng 25% được biến thành công có ích, vào khoảng 45%lượng nhiệt bị tổn thất trong khí thải hoặc ma sát và khoảng 30% lựơng nhiệt còn lại truyền chocác chi tiết của động cơ

- Lượng nhiệt do các chi tiết của động cơ hấp thụ phải truyền ra môi trường bên ngoài để tránh sự quá nhiệt cho các chi tiết và dẫn tới sự kẹt của các chi tiết Do đó hệ thống làm mát

được thiết lập để làm nguội động cơ và ngăn cản sự quá nhiệt Hệ thống làm mát được sử dụng

phổ biến hiện nay là kiểu làm mát bằng không khí hoặc làm mát bằng nước

3.5.1 Hệ thống làm mát bằng nước

Hệ thống làm mát bằng nước có cấu trúc phức tạp, nên giá thành cao hơn hệ thống làmmát bằng không khí Nhưng loại máy này có rất nhiều ưu điểm như:

- Làm giảm tiếng ồn của động cơ do có nước bao bọc xung quanh buồng đốt, làm ngăncách tiếng ồn của động cơ

- Lượng nhiệt truyền cho nước làm mát có thể dùng như một nguồn nhiệt để xông nóng

- Hiệu quả làm việc rất cao và ổn định

- Cần chú ý rằng ở loại này ở đuôi van hằng nhiệt có bố trí một van chuyển dòng Vì vậy,không bao giờ được chạy động cơ khi đã tháo van hằng nhiệt Bởi vì loại này lỗ nước đi tắt vềbơm rất lớn, do đó nước làm mát của động cơ sẽ luôn luôn đi tắt về bơm mà không qua kétnước, làm cho động cơ bị quá nhiệt

Hình 3-12-Hệ thống làm mát bằng nước

- Khi động cơ nóng, van hằng nhiệt mở và van chuyển dòng sẽ đóng mạch nước đi tắt vềbơm Do dó, nước làm mát sau khi đi qua các áo nước trong xylanh và nắp máy sẽ được dẫn rakét nước, tại đây nước được làm mát bằng quạt làm mát và lưu lượng của không khí do chuyểnđộng của xe tạo nên.

- Sau khi đi qua két nước, nước trở về bơm và được tiếp tục đưa tới các áo nước bố tríxung quanh xylanh và nắp máy

* Ở các loại động cơ cũ thì không dùng van chuyển dòng, ở loại này nguyên lý làm việc nhưsau:

- Khi động cơ lạnh:

Khi nhiệt độ của nước làm mát thấp, van hằng nhiệt đóng nên nước làm mát không thể đi

ra két nước, mà nó sẽ đi qua lỗ nước đi tắt để trở về mạch hút của bơm

- Khi động cơ nóng:

Khi nhiệt độ nước làm mát gia tăng, van hằng nhiệt mở, cho phép nước nóng từ nắp máyqua van hằng nhiệt vào két nước Tại két nước, nước sẽ được làm mát và sau đó trở về bơm.Đối với loại này khi van hằng nhiệt mở thì vẫn có một lưu lượng nước đi qua đường nước đi tắt

+ Các loại dung môi của nước làm mát

Nước đóng băng ở 0oC(320F), nếu chỉ dùng nước làm mát đơn thuần, nó có thể đông ởthời điểm nhiệt độ thấp hơn00 C (320F) Điều này làm ngưng sự tuần hoàn của nước và động cơ

có thể quá nóng Nước cũng giãn nở khoảng 9% khi nó đóng băng, điều này có thể đẩy các nútlõi ra ngoài, gây rạn nứt thân máy, nắp máy và phá vỡ bộ tản nhiệt (két nước) Để khắc phụchiện tượng này, người ta trộn lẫn một số lượng chất chống đóng băng thích hợp (thường sửdụng là Ethylene glycol), tỉ lệ pha dùng cho quanh năm là 50%, với hỗn hợp 50% sẽ không bịđóng băng ở nhiệt độ trên -370C (-340F) Chú ý: Hỗn hợp hơn 70% chất đóng băng không nêndùng, vì thời điểm đóng băng sẽ lùi dần về lại -230C (-90F)

Hỗn hợp 50% nước và chất đóng băng có tác dụng:

- Hạ thấp điểm đóng băng của nước làm mát động cơ tới dưới -370C (-340F)

- Nâng điểm sôi của nước làm mát động cơ tới dưới 1080C (2260F) Điều này làm chonước làm mát ít sôi vì sôi ở thời tiết nóng

- Giúp bảo vệ những kim loại của hệ thống làm mát khỏi đóng cặn và ăn mòn

-Chất chống đóng băng có chứa phụ gia riêng, những phụ gia này gồm có chất chống tạobọt và chất ức chế ăn mòn Sự ăn mòn hay gỉ sét sẽ làm giảm tuổi thọ của những phần kim loại.

Nó cũng tạo nên lớp cách nhiệt, mà làm giảm sức truyền nhiệt từ kim loại đến nước làm mát Ơnhững động cơ với sự ăn mòn dữ dội, nước làm mát ở nhiệt độ bình thường trong khi xylanh vànắp máy quá nóng

- Chất chống tạo bọt giúp ngăn cản việc tạo bọt ở nước khi nó gửi qua bơm Bọt nướcchứa những bong bóng khí mà không dẫn nhiệt tốt như chất lỏng nước làm mát, nếu nước làmmát quá nhiều bọt, hệ thống làm mát trở nên giảm hiệu lực, động cơ sẽ quá nóng

Chất chống đóng băng có màu nhờ thuốc nhuộm để nhận dạng, thường là màu xanh lá cây hoặcxanh da trời Điều này giúp dễ dàng nhận ra các vị trí rò rỉ nước làm mát trên hệ thống

- Chất chông tạo bọt và ức chế ăn mòn dần dần mất ảnh hưởng của nó, nếu ăn mòn xuấthiện, nước làm mát sẽ có màu gỉ sét Những nhà sản xuất thường khuyên nên thay nước theođịnh kỳ 2 năm/lần

- Có 2 loại chất chống đóng băng Ethylene glycol là Silicate cao và Silicate thấp, điềunày phụ thuộc vào số lượng của chất ức chế ăn mòn Silicate được thêm vào Ethylene glycol

- Hầu hết động cơ ôtô đều cần được bảo vệ các phần nhôm nên thường sử dụng chấtchống đóng băng Silicate cao Chất chống đóng băng Silicate thấp thường được sử dụng ở các

xe tải nặng với động cơ Diezel hay xăng

3.5.2.Bộ báo nhiệt độ nước làm mát

3.6.Kết cấu và nguyên lý làm việc hệ thống bôi trơn

- Hệ thống bôi trơn trên động cơ ô tô thường dùng kiểu bơm cưỡng bức và kết hợp vung té

Hình 3-15-Cảm biến mực nước làm mát

Catter chứa nhớt

Hình 3-16 : Hệ thống bôi trơn+ Nhiệm vụ của Trong quá trình làm việc, các chi tiết sẽ ma sát trực tiếp lên nhau, làmcho công suất động cơ giảm đi do ma sát quá lớn, ngoài ra nó còn gây ra mài mòn lớn

Nhiệt đô sinh ra ở các cặp lắp ghép quá cao làm cho động cơ bị kẹt và không thể hoạt độngđược

- Vì vậy, để tăng hiệu suất và kéo dài tuổi thọ của động cơ, dầu nhờn được cung cấp tớicác chi tiết chuyển động của động cơ dưới một áp suất nhất định nhờ hệ thống bôi trơn

Hệ thống bôi trơn có các chức năng sau:

- Bôi trơn các bề mặt có chuyển động trượt giữa các chi tiết để làm giảm ma sát do đógiảm mài mòn: Các khe hở giữa các bộ phận chuyển động được lấp đầy bởi dầu (các bạc lót vàcác trục quay), các bộ phận này chuyển động trên các lớp dầu, điều này làm giảm tiếng ồn vàgiảm sự tổn thất công suất động cơ

Làm mát một số chi tiết của đông cơ: Do ma sát, tại các bề mặt làm việc như piston xylanh, trục khuỷu - bạc lót,… sinh nhiệt Mặt khác, một số chi tiết như piston, vòi phun,… cònnhận nhiệt của khí cháy truyền đến Do đó nhiệt độ một số chi tiết rất cao có thể phá hỏng điềukiện làm việc bình thường của động cơ như gây bó kẹt, kích nổ ở động cơ xăng,…

- Làm sạch các chi tiết của động cơ: Dầu luân chuyển sẽ rội rửa và làm sạch các bạc lót

và các bộ phận khác của động cơ Dầu mang theo các cặn bẩn và đưa chúng về máng dầu, cáccặn bẩn lớn hơn sẽ lắng ở đáy máng dầu, các cặn bẩn nhỏ hơn được lọc bởi bộ lọc dầu trước khidầu đi bôi trơn hệ thống

+Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn cưỡng bức

1 Sơ đồ cấu tạo chung:

2 Nguyên lý làm việc:

2.1 Nguyên lý chung:

- Bơm dầu được dẫn động từ trục khuỷu hoặc trục cam động cơ Dầu trong carter đượchút vào bơm qua lọc thô để lọc sơ bộ những tạp chất có kích thước lớn, dầu với áp suất cao (cóthể đến 10kg/cm2) qua lọc tinh được chia thành 2 nhánh; một nhánh đi bôi trơn trục khuỷu, cácthanh truyền, các piston, xy lanh về lại carter; một nhánh đi bôi trơn nắp máy, các cổ trục cam,các cam, các bánh răng dẫn động cam, con đội và các chi tiết khác

2.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống bôi trơn carter khô

Hình 3-17: Sơ đồ hệ thống bôi trơn

Hình 3-19: Hệ thống bôi trơn carter khô.

1 carter dầu, 2 Bơm chuyển, 3 Thùng dầu, 4 Lưới lọc thô, 5 Bơm dầu, 6 Bầu lọc thô,

- Hệ thống cacte khô khác cơ bản hệ thống bôi trơn cacte ướt ở chỗ, hệ thống có thêmmột đến hai bơm 2 làm nhiệm vụ chuyển dầu sau khi bôi trơn rơi xuống cacte, từ cacte qua kétlàm mát 13 ra thùng chứa 3 bên ngoài cacte động cơ, từ đây dầu được lấy đi bôi trơn giống như

hệ thống bôi trơn cacte ướt

- Do dầu được chứa ở thùng 3 ngoài cacte của động cơ nên hệ thống bôi trơn cacte khôkhắc phục được những nhược điểm của hệ thống bôi trơn cacte ướt như động cơ thấp hơn, tuổithọ dầu được kéo dài, ít phải thay dầu Ngoài ra, động cơ có thể làm việc lâu dài ở địa hình dốc

mà không sợ thiếu dầu do phao không hút được

CHƯƠNG IV : BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA ĐỘNG CƠ KAMAZ 7403

4.1:Sửa chữa thân máy

a.Nhiệm vụ:

- Thân máy là một chi tiết cố định của động cơ có nhiệm vụ như một cái gá để gá lắp cácchi tiết khác như: piston, cốt máy, con đội, cốt cam…Bên ngoài cốt máy khởi động, máy phát ,bơm xăng, denco…Đối với động cơ Diesel thì gá bơm cao áp và các chi tiết khác

b Cấu tạo:

+ Phần trên là các lỗ xylanh

-Được đúc liền khối bằng thép hợp kim như thân máy thông thường, thân máy có nhữngcải tíến cơ bản sau :

+ Mặt trên của thân máy có các rảnh xẻ để tăng hiệu quả làm mát của động cơ

+ Nước làm mát đi vào qua các rãnh này để làm mát động cơ

+ Đường dầu (số 2 minh họa các lỗ dầu)

+ Dầu đi lên lỗ trên (2) tới mặt trên thân máy

+ Đường nước

- Chiều cao thân máy giảm

- Không cần dùng đến buồng trục cân bằng

- Lọc dầu được gắn trực tiếp bên hông động cơ

- Dùng nắp ổ đỡ trực khuỷu lọai váy 1

- Bề mặt thành thân máy được gia cố 2

- Thân máy và hộp số được xiết chặt bằng 5 con bulông, nhiều hơn 1 bulông so với thôngthường

- Các cải tiến khác:

- Có các thành nhô ra phía trong thành thân máy nằm phía dưới lỗ xả dầu nhằm ngăn sựtác động của trục khuỷu khi quay và giảm tối thiểu việc tạo gió

- Đường kính các lỗ dầu và lỗ thông khí hộp trục khuỷu tăng

Hình 4-1: Các cải tiến về thân máy

- Bulông Bắt Nắp Ổ Đỡ:

-Phía dưới co các gối đỡ để lắp cốt máy và cốt cam

Để tăng độ cứng vững người ta cấu tạo những vách ngăn đứng ở phía trong khối xylanh

- Mỗi vách ngăn ứng với một gối đỡ cốt máy Phía đầu cốt máy là nắp che bộ bánh răng,cốt cam, cốt máy, bơm cao áp(nắp đầu bò) Phía dưới là nắp che bánh đà

- Gối đỡ cốt máy chia làm hai nữa(Palier) gá lắp với nhau bằng Bonlon, đặt biệt được giacông rất chính xác, bảo đảm độ đồng tâm và vững chắc Thân máy được đúc bằng gang xámhay gang hợp kim có độ cứng vững cao

- Đối với động cơ làm mát bằng nước xung quanh các lỗ xylanh có khoang rổng để chứanước làm mát động cơ, các khoang này ăn thông với nhau và thông lên nắp máy bằng cácđường dẫn nước tạo thành một hệ thống tuần hoàn Đối với đông cơ làm mát bằng gió thì phíangoài xylanh là các cánh tản nhiệt

- Đối diện và ứng với mỗi xylanh là các vách ngăn để tạo ra ngăn của con đội xuppap

- Dọc theo thân máy, nằm giữa phần trên và phần dưới là đường dẫn dầu bôi trơn chính

Từ đường chính này có các mạch vẽ đi vào các gối đỡ cốt máy, cốt cam và lên giàn cò Ở cuốimạch dẫn gối đở cuối gần(Volomt đà)có đường dầu lên đồng hồ báo áp suất dầu bôi trơn

c.Phân loại:

- Gối đở cốt máy nằm dưới cacte

- Thân máy liền một khối nhiều xylanh

- Thân máy đúc với từng xylanh hay hai xylanh, một khối rời

- Thân máy trực tiếp với lòng xylanh(không có ống lót xylanh)

- Thân máy có ống lót

- Thân máy làm mát bằng gió

- Thân máy lám mát bằng nước

- Thân máy có lỗ xuppap(xuppap treo)

2 Những nguyên nhân hư hỏng

- Thân máy bị vỡ nứt do sự cố đứt Bulông biên, gãy biên, chọt thủng bạc lót, ốc máy vàmòn các bề mặt lắp ghép Hiện tượng nứt hay xảy ra ở khu vực vách ngăn giữa các lỗ lắp xylanh,vách ngăn giữa các cửa hút, thải ở các bệ đỡ ổ trục hoặc ở thành vách áo nước do chịu quátải với tải trọng va đập hoặc do nhiệt độ động cơ thay đổi đột ngột các vết nứt nhỏ sẽ gây lọt khíchảy dầu chảy nước và ảnh hưởng tới quá trình làm việc bình thường của động cơ Hiện tượngnướt ở các phần chịu lực như ở gối đỡ trục của thân máy có thể gây phá hỏng động cơ.Hiệntượng biến dạng gây ra sự sai lệch vị trí tương quan giữa các bề mặt lắp ghép các chi tiết kháctrên thân máy và nắp xy lanh ví dụ làm cho các ổ đỡ ổ trục khuỷu hoặc các gối đỡ ổ trục camkhông thẳng tâm nhau mặt máy và lắp xilanh không phẳng, đường tâm của các gối đỡ cổ trụckhuỷu và đường tâm của các gối đỡ ổ trục cam không song song hậu quả của sự biến dạng làmtăng tải trọng phụ lên các trục, làm mòm nhanh các cổ tục và bạc sự không phẳng của bề mặtlắp ghép giữa nắp xilanh và thân máy dễ gây hiện tượng lọt khí qua đệm lắp xilanh hoặc chảynước vào xilanh các bề mặt lắp bạc lót bị mòn sẽ làm giảm độ cứng vững của các bạc lót làmchúng mòn nhanh và có thể phá huỷ bạc trong thời gian ngắn…Đối với vết nứt nhỏ không thấyngười ta dùng: hoá chất, dầu, các tia

- Mặt phẳng tiếp xúc với nắp coulase, bị sướt, do thổi jont coulase, jont làm kín không tốt,không cẩn thận khi tháo lắp, sửa chữa

- Các lỗ ren răng bị lờn ren

- Bulông hay gjong bị gãy ngầm trong Block máy

3 Kiểm tra sửa chữa thân máy

- Kiểm tra các lỗ ren hỏng hoặc tháo các bulông gãy chìm dùng đá dầu mài bóng lại các

bề mặt lắp ghép bị tróc rỗ mòn thành gờ hoặc xước nhẹ và thông lại các đường ống bị tắc trongthân máy

- Các vết nứt nhỏ trên bề mặt phần chịu lực nhỏ của thân máy như thành bên của thânmáy có thể sửa chữa bằng hàn đồng (hàn nguội) hoặc cấy đinh bao kín lại